Создан заказ №3202131
27 сентября 2018
Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным Материал труб – сталь
Как заказчик описал требования к работе:
Нужен аспирант или преподаватель, чтобы помочь сделать решение задач по процессам и аппаратам, сроки очень сжатые. Отзовитесь, пожалуйста!
Фрагмент выполненной работы:
Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным:
Материал труб – сталь;
Давление пара в межтрубном пространстве – рп = 7 кгс/см2;
Массовый расход воды в трубах – Gв = 27 кг/с;
Скорость течения воды по трубам – wв = 1,1 м/с;
Начальная температура воды – tввх = 270С;
Конечная температура воды – tввых = 780С.
Здесь и далее все величины, относящиеся к пару, обозначены нижним индексом п, к воде – нижним индексом в.
Решение:
Согласно законам природы, насыщенный пар от, отдавая теплоту холодному теплоносителю, конденсируется. (работа была выполнена специалистами author24.ru) При постоянном давлении температура конденсации пара постоянна, т.е. не меняется по длине аппарата. Согласно [1,c.520], при 7 кгс/см2 она равна tп = 164,20С. Вследствие постоянства температуры пара по длине аппарата, среднелогарифмическая разность температур также одинакова. Для одноходового аппарата
∆tср=tП-tВвх-tП-tВвыхlntП-tВвхtП-tВвых=∆tвх-∆tвыхln∆tвх∆tвых=164,2-27-(164,2-78)ln164,2-27164,2-78=109,70С
Здесь и далее температура воды на входе обозначена верхним индексом вх, на выходе – верхним индексом вых. Для многоходового аппарата
∆tср=Aln∆tвх+∆tвых+A∆tвх+∆tвых-A
Где
A=∆tВ2+∆tП2
Подставляя, получаем
A=∆tВ2+∆tП2=78-272+164,2-164,22=51,00С
∆tср=Aln∆tвх+∆tвых+A∆tвх+∆tвых-A=51,0ln164,2-27+164,2-78+51,0164,2-27+164,2-78-51,0=110,10С
Очевидно, что в нашем случае не имеет значения, какое соотношение направлений потоков – прямоток или противоток, - следует использовать (рис.1).
Рис.1. Соотношение температур теплоносителей на входах и выходах аппарата при прямотоке (а) и противотоке (б).
Физические свойства воды и пара при средней температуре воды tвср = (78+27)/2 = 52,50С и tп = 164,20С приведены в табл.1:
Таблица 1. Физические свойства воды и бензола при средних температурах потоков [1,с.481-531].
Свойство Ед. изм. Обозначение Пар (П) Вода (В)
Плотность Кг/м3 ρ 3,591 987
Теплопроводность Вт/(м-К) λ 0,0292 0,64
Вязкость Па-с μ 0,0145×10-3 0,57×10-3
Теплоемкость Дж/(кг-К) с
4190
Средняя температура 0С t 164,2 52,5
Критерий Прандтля
Pr = cμ/λ
2,75
Теплота конденсации Дж/кг r 2,075×106
Для расчетов нам также понадобится средняя температура стенок труб, которую примем средней между средними температурами потоков теплоносителей (52,5+164,2) / 2 = 108,40С. Свойства теплоносителей при этой температуре приведены в табл.2.
Таблица 2. Физические свойства воды и пара при температуре стенки [1,с.481-531].
Свойство Ед. изм. Обозначение Пар (П) Вода (В)
Плотность Кг/м3 ρ 858 952
Теплопроводность Вт/(м-К) λ 0,0248 0,67
Вязкость Па-с μ 0,53×10-3 0,22×10-3
Теплоемкость Дж/(кг-К) с 2370 4610
Средняя температура 0С t 108,4 108,4
Критерий Прандтля
Pr = cμ/λ 8,65 1,514
Все величины, относящиеся к свойствам теплоносителей вблизи стенки будем отмечать верхним индексом «ст».
Тепловая нагрузка аппарата
Q=Gвcвtввых-tввх=27×4190×78-27=5770000 Вт
Расход греющего пара
Gп=Qrп=57700002075000=2,78 кг/с
Средний объемный расход воды
Vв=Gвρв=27987=0,0274 кгм3
При скорости течения воды по трубам wв = 1,1 м/с общая площадь сечения труб, заполненных водой
f=Vвwв=0,02741,1=0,0249 м2
Полученное значение почти соответствует величине 0,025 м2, характерной для теплообменника с плавающей головкой [2,c.52], который, согласно ГОСТ 14246-79 или ГОСТ 14247-79 имеет следующие технические данные:
Диаметр кожуха – 800 мм;
Диаметр труб – d = 20 х 2 мм;
Число ходов труб – 4;
Поверхность теплообмена при длине труб 6,0 м – F = 197 м2;
Площадь самого узкого сечения в межтрубном пространстве – 0,078 м2.
Расположение труб по ГОСТ 13202-77 – коридорное, т.е. по вершинам квадратов.
Для проверки вычислим величину коэффициента теплопередачи k . Как известно
1k=1αП+δстλст+1αВ
Где α – коэффициенты теплоотдачи от пара к перегородке и от перегородки к воде (соответственно обозначенные индексами П и В), δст и λст – соответственно толщина стенок труб и теплопроводность их материала...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
28 сентября 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Спроектировать и рассчитать кожухотрубчатый теплообменник по следующим данным
Материал труб – сталь.jpg
2020-06-15 21:59
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.1
Положительно
Автор молодец! Я не правильно указала дату сдачи, автор вошёл в положение и сделал работу раньше. Очень благодарна, все сдала в срок. Рекомендую.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
